Mutlak Sıfır nedir?

Pin
Send
Share
Send

Kanadalıların gurur duyulacak çok şeyleri yok, ancak dondurucu soğuk sıcaklıklara dayanma kabiliyetimizle sizi yeniden düzenleyebiliriz. Şimdi, Batı Kıyısında yaşıyorum, bu yüzden yumuşak ve zayıfım, nadiren donma sıcaklığının altında yaşıyorum.

Ama bazı Kanadalı kardeşlerim için, sıcaklıklar zihninizin seviyesine düşebilir ve vücudunuz neredeyse anlayamaz. Mesela Winnipeg, Manitoba'da yaşayan bir arkadaşım var. Geçen kış bir gün boyunca, sıcaklıklar -31C'ye düştü, ancak rüzgarla birlikte -50C gibi hissettim. Aynı gün Mars'ta -29 ° C bir balya oldu. Mars'ta!

Ancak bilim adamları ve Evren için çok daha soğuk olabilir. Aslında o kadar soğuk ki, şeylerin mümkün olan en soğuk sıcaklıktan ne kadar uzakta olduğunu ölçmek için tamamen farklı bir sıcaklık ölçeği - Kelvin - kullanıyorlar: Mutlak Sıfır.

Celsius ölçeğinde, Mutlak Sıfır -273.15 derecedir. Ve Fahrenheit'te -459,67 derece. Ancak Kelvin ölçeğinde çok basit. Mutlak Sıfır, 0 kelvin'dir.

Bu noktada, bir bilim açıklayıcı yanlış kullanımın bir mayın tarlasında yanacak. 0 derece kelvin değil, derece bölümünü söylemiyorsun, sadece kelvin bölümünü değil. Sadece kelvin.

Bunun nedeni, bir şeyi rastgele döndüğünüz gibi, yeni döndüğünüz yön gibi ölçtüğünüzde rotayı 15 derece değiştirmiş olmanızdır. Ancak, doğa tarafından tanımlanan en düşük fiziksel sıcaklık gibi mutlak bir noktadan ölçüm yapıyorsanız, dereceleri düşürürsünüz çünkü mutlaktır. Mutlak Sıfır.

Tabii ki, muhtemelen ben de yanlış anladım. Bu zor.

Her neyse, Mutlak Sıfır'a geri dön.

Mutlak Sıfır, teorik olarak ulaşılabilecek mümkün olan en soğuk sıcaklıktır. Bu noktada, bir sistemden ısı enerjisi alınamaz, hiçbir iş yapılamaz. Ölü Jim.

Ama tamamen teorik. Mutlak Sıfır'a kadar bir şeyi soğutmak neredeyse imkansız. Bir şeyi soğutmak için, ondan ısı çıkarmak için iş yapmanız gerekir. Ne kadar soğuk olursa, o kadar çok iş yapmanız gerekir. Absolute Zero'ya ulaşmak için sınırsız miktarda iş yapmanız gerekir. Ve bu çok saçma.

Muhtemelen fizik veya kimya dersinde öğrendiğiniz gibi, bir gazın sıcaklığı gazdaki parçacıkların hareketine dönüşür. Bir gazı soğuturken, ondan ısı çekerek parçacıklar yavaşlar.

Öyleyse, bir şeyi Mutlak Sıfır'a kadar soğutarak, o şeydeki tüm parçacık hareketinin duracağını düşünürdünüz. Ama bu doğru değil.

Kuantum mekaniği bakış açısıyla, parçacıkların konumunu ve momentumunu aynı anda asla bilemezsiniz. Parçacıklar durursa, momentumlarını (sıfır) ve konumlarını bilirsiniz ... tam orada. Evren ve fizik yasaları bunun olmasına izin veremez. Heisenberg’in Belirsizlik İlkesine teşekkür ederiz.

Bu nedenle, yapamayacağınız Mutlak Sıfır'a ulaşabilseniz bile, her zaman küçük bir hareket vardır. Ancak bundan daha fazla ısı çıkaramazsınız.

Fizikçi Robert Boyle, primum frigidum olarak adlandırdığı olası en düşük sıcaklık olduğu olasılığını ilk düşünenlerden biriydi. 1702'de Guillaume Amontons, -240 ° C'da dibe vurduğunu hesapladığı bir termometre yarattı.

Ancak, 1848'de -273 C veya 0 kelvin'den başlayarak bu mutlak ölçeği yaratan Lord Kelvin idi.

Bu ölçümle, rüzgarda bile Winnipeg o kış gününde 223 kelvin oldu.

Plüton'un yüzeyi ise 33 kelvin'den 55 kelvin'e kadar değişir. Bu -240 C ila -218 C'dir.

Tüm Evren'deki ortalama arka plan sıcaklığı sadece 2.7 kelvin'dir. Gökada kümelerini ayıran devasa kozmik boşluklara çıkmadığınız sürece, o kadar soğuk bir yer bulamazsınız.

Zamanla, Evrenin arka plan sıcaklığı düşmeye devam edecek, ancak asla Mutlak Sıfır'a ulaşmayacak. Googol yıllarında bile, son süper kütleli karadeliğin nihayet buharlaştığı ve tüm Evren'de kullanılabilir bir ısı kalmadığı zaman.

Aslında, gökbilimciler bu kasvetli geleceği Evrenin “sıcak ölümü” olarak adlandırıyorlar. Bu ısı ölümü, tüm ısının ölümü. Ve mutluluk.

Tüm Evrendeki en soğuk sıcaklığın Dünya'da olduğunu bilmek sizi şaşırtabilir. Her neyse, bazen. Ve uzaylıların muhtemelen bizden daha iyi teknolojiye sahip olmadığını varsayarsak.

Bu videoyu kaydederken fizikçiler, Rubidyum-87 gazını Absolute Zero'nun çok küçük bir kısmı olan sadece 170 nanokelvin'e soğutmak için lazerler kullandılar. Aslında, Bose-Einstein kondenslerini keşfetme çalışmaları nedeniyle Nobel Ödülü kazandılar.

NASA aslında, bu teknolojinin bir versiyonunu 100 picokelvin'e kadar soğutabilmesi gereken Uluslararası Uzay İstasyonuna gönderecek olan Soğuk Atom Laboratuvarı adı verilen yeni bir deney üzerinde çalışıyor. Bu soğuk.

İşte paketler. Mutlak Sıfır, bir sistemden daha fazla ısı enerjisinin alınamadığı noktaya, ulaşılabilecek en soğuk sıcaklıktır. Asla derece kelvin demeyin, çok fazla kıvrılmasına neden olacaksınız. Evren henüz soğuk yaratma yeteneklerimizle uyuşmuyor…. Şu Evreni al.

Şahsen yaşadığınız en soğuk sıcaklığı duymak isterim. Benim için Aralık ayında Buffalo'yu ziyaret ediyordu. Bu doğru değil.

Podcast (ses): İndir (Süre: 6:54 - 2.4MB)

Abone ol: Apple Podcast'leri | Android | RSS

Podcast (video): İndir (Süre: 6:56 - 90.4MB)

Abone ol: Apple Podcast'leri | Android | RSS

Pin
Send
Share
Send